水利工程防渗技术的应用分析

文章编号：1007－7596（2013）01－0236－03

水利工程防渗技术的应用分析

王

新

（巴州水利水电勘测设计院，新疆库尔勒841000）

摘要：防渗技术在水利工程中起着关键性的作用。防渗技术种类较多，其中以防渗墙、灌浆

等为主。对防渗墙、灌浆等防渗技术进行了应用分析。

关键词：防渗技术；防渗墙；灌浆；多头深层搅拌；锯槽法；射水法；链斗法；薄型抓斗；高压喷灌；

土坝坝体；劈裂灌浆法

中图分类号：TV543

文献标识码：B

［收稿日期］

2012—09—11［作者简介］王新(1980—)，男，甘肃张掖人，工程师，主要从事水利、公路、工民建检测。水利工程担负着农田灌溉、工业生产、日常用水和水灾防治等重要使命，因此水利工程的建设和运行质量非常关键。

我国地广人多，水利工程不但种类繁多且分布广泛。水利工程的安全、有效运行，不仅是国家经济建设的保障，也是维护人们正常、稳定生活的需要。

在水利工程中，防渗一直是水利工程的重点和难点问题，虽然目前的防渗技术越来越先进，防渗材料越来越高级，但是实际防渗的效果却存在很大差异，

面对目前水利工程普遍的防渗难题，我们有必要对各种防渗技术进行剖析，并对防渗技术具体的实施和应用进行深入探讨。

1防渗墙技术的应用分析

在水利工程中防渗墙是一种比较重要的垂直防

渗技术，通常要求防渗墙墙体的厚度要小、渗透系数也要小，并且还需要其具有一定的耐久性和经济性。

随着科技的进步，防渗墙技术也取得了飞速的发展，目前应用于水利工程中的防渗墙种类较多，比较常见的有多头深层搅拌防渗墙、射水法防渗墙、锯槽法防渗墙以及链斗法防渗墙等

［1］

。下面我们就几

种防渗墙的具体应用进行介绍。1.1

多头深层搅拌防渗墙

［2］

这种防渗墙技术主要是采用多头深层搅拌桩机来进行多头钻进，

并将水泥土喷射到土体的内部，然后进行均匀搅拌，进而达到土体与水泥浆均匀混合，并形成一排水泥土桩，然后再将各搅拌桩进行搭接，最终形成一道严密的水泥土防渗墙。

防渗墙中，由于水泥的渗透系数较小，通常在10cm /s 以下，所以能够有效的起到防渗作用。

在水利工程中，多头深层搅拌防渗墙通常应用在砂土、黏土、砂砾层或者淤泥层的防渗工程中。多头深层搅拌防渗墙的防渗效果比较明显，且施工方便，成本较低，非常适合在水利工程中进行推广。1.2

锯槽法防渗墙

此种方法主要是依靠锯槽机的刀杆以一定的倾斜角度上下反复的切割土体，并且边切割边向前移动开槽，

通常锯槽机的移动速度应该保持在0.8 1.55m /h 。被切割下来的土体通过循环排渣的方式被排出锯槽外。成槽以后采用泥浆进行护壁，并浇筑混凝土，使其形成大约0.2 0.3m 的连续防渗墙体。

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通常锯槽机可由行走底盘、动力及传动系统、刀杆和支架的加压系统、排渣系统以及起重系统等组成。锯槽法形成的防渗墙宽度在0.2 0.5m，其深度最多可达40m。

在水利工程中，锯槽法防渗墙通常适用于黏土、砂土和卵石粒径较小的砂砾石地区。锯槽法具有连续成墙、机械化施工效率高、成墙质量好等优点。

另外，锯槽法防渗墙还可以根据不同的防渗要求，采用自凝灰浆、固化灰浆等不同材料，形成不同抗渗指标的防渗墙。

1.3射水法防渗墙［3］

射水法防渗墙的成墙设备有造孔机、混凝土浇筑机和搅拌机等。这种方法需要通过造孔机的喷嘴射出高压、高速的水流来对土体进行切割。并在成型器上下反复运行切割修整后，使孔壁的光滑程度达到要求。然后边循环出渣边泥浆护壁。

形成规定要求的槽孔以后，将搅拌机搅拌完成后的混凝土进行浇筑，进而形成一道混凝土防渗墙。

射水法形成的防渗墙厚度通常为0.22 0.45m，深度可达到30m左右。此种方法适用于黏土、砂土以及砂砾石地层。近年来，射水法在我国的水利工程中应用频率较高，它对于堤防具有较好的加固效果，因此具有较好的应用前景。

1.4链斗法防渗墙

链斗法防渗墙是采用链斗式开槽机排桩上的旋转链斗来取土，将排桩倾斜下放到成墙深度以后，开槽机边向前移动边开槽，并采用水泥浆护壁，然后进行混凝土浇筑。

链斗法防渗墙的深度通常可达到10 15m，其宽度通常在16 50cm。这种防渗墙技术适用于黏土层、砂土层或者砂砾石层中，但要求砂砾石中的粒径必须小于槽的宽度，且砾石的含量在30%以内。

1.5薄型抓斗防渗墙

薄型抓斗式防渗墙可采用斗宽为0.3m的薄型抓斗机进行开槽，然后泥浆护壁，最后进行混凝土浇筑。薄型抓斗成型的防渗墙深度能够达到40m。2灌浆防渗技术

灌浆防渗技术主要是依靠气压或者液压，将水泥浆等能够固化的浆液送入到地层当中，以改善地层的物理力学性质，提高地层的防水抗渗能力。

在水利工程中通常应用的是坝体劈裂灌浆、高压喷射灌浆、坝基砾石层防渗帷幕灌浆等。

2.1土坝坝体劈裂灌浆法［4］

在水利工程中土坝坝体劈裂灌浆技术对于处理坝体的防渗非常重要。这种技术应用了坝体的应力分布规律，沿着坝体的轴线进行单排的布孔，然后采用浆泵将浆液注入到孔内。

它采用水力控制性地劈裂坝体，使所有与劈裂缝连通的裂缝和漏洞等隐患被堵塞或者切断，进而形成一道连续的防渗墙体。并且这种方法也能够使泥浆和坝体产生相互挤压和渗透作用，对坝体的应力分布也起到了改善的作用，使坝体能够更加稳定。

在应用土坝坝体劈裂灌浆技术时，应根据坝体条件和裂缝情况的不同进行针对性的处理。如果坝体的裂缝均匀分布在局部区域，可采用局部灌浆的方法进行处理；如果坝体的整体质量较差，且存在各种贯通性裂缝，则必须进行全线的劈裂灌浆处理。

土坝坝体劈裂灌浆技术在我国的很多水利工程中，均得到了有效的应用。从目前的应用效果上来看，全线劈裂灌浆技术的防渗效果比较明显，坝体的密实度也得到了全面的提高。

2.2高压喷射灌浆技术［5］

这种技术主要是依靠钻杆端喷嘴所喷射出的高压水泥浆，来与土体均匀混合，然后形成一道水泥土加固防渗体。高压喷射时，浆液或者水从喷嘴里被高压喷射出来，并冲击破坏土层，使浆液与土颗粒充分混合，在土体中形成固结体。

根据喷射方式的不同，高压喷射灌浆可分为旋喷、定喷及摆喷。采用高压旋喷方式所形成的旋喷桩，可广泛应用于基坑加固及防水工程中；采用定喷

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